СНиПы

СНиП 2.03.04-84. Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия ...

2.14. Модуль упругости арматуры E_s для основных видов стержневой и проволочной арматуры принимается по СНиП 2.03.01-84 и для арматуры и проката из жаростойкой стали — по табл. 18. Коэффициент b_s, учитывающий снижение модуля упругости арматуры при нагреве, должен приниматься по табл. 20 в зависимости от температуры арматуры и проката.

2.15. Коэффициент линейного температурного расширения арматуры a_st следует принимать по табл. 20.

В железобетонных элементах, имеющих трещины в растянутой зоне сечения, коэффициент температурного расширения арматуры в бетоне a_stm определяют по формуле

(49)

где a_bt, a_st — коэффициенты, принимаемые по табл. 14 и 20 в зависимости от температуры нагрева бетона на уровне арматуры и нагрева арматуры;

j_a — коэффициент, принимаемый по табл. 21 в зависимости от процента армирования сечения продольной растянутой арматурой/

Таблица 21

Отношение момента М₁ при расчете по предельному состоянию второй группы к моменту М при расчете по предельному	Коэффициент j_aпри проценте армирования сечения продольной арматурой
состоянию первой группы М₁ М	0,2	0,4	0,7	1,0	2,0 и более
1,0	0,90	0,95	1,00	1,00	1,00
0,7	0,75	0,90	0,95	1,00	1,00
0,5	0,55	0,80	0,90	0,95	1,00
0,2	0,20	0,55	0,70	0,80	0,95

Примечание. Коэффициент j_a для промежуточных значений отношения определяется по интерполяции.

2.16. При расчете на выносливость железобетонных конструкций, работающих в условиях воздействия температур выше 50 °С, следует дополнительно вводить коэффициент условий работы арматуры g_s_3t, принимаемый при температуре нагрева арматуры, °С:

до 100 ......... 1,00

150 ......... 0,80

200 ......... 0,65

Для промежуточных значений температур коэффициент g_s_3t определяется по интерполяции.

2.17. При расчете кривизны железобетонных элементов на участках с трещинами в растянутой зоне бетона, работающих в условиях воздействия высоких температур, необходимо учитывать упруго-пластические свойства арматуры. Коэффициент упругости арматуры v_s, характеризующий упруго-пластические свойства растянутой арматуры, следует принимать по табл. 22 в зависимости от температуры арматуры и длительности нагрева.

Таблица 22

Температура арматуры, °С	Коэффициент v_s при расчете на нагрев
	кратковременный	длительный
50 — 200	1,0	1,0
300	0,9	0,6
400	0,7	0,3

Примечание. Коэффициент v_s для промежуточных значений температур принимается по интерполяции.

3. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ БЕТОННЫХ

И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ

ПЕРВОЙ ГРУППЫ

РАСЧЕТ БЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ

3.1. Расчет по прочности элементов бетонных конструкций, подвергающихся воздействию повышенных и высоких температур, должен производиться для сечений, нормальных к их продольной оси, по СНиП 2.03.01-84 с учетом дополнительных требований настоящих норм и правил.

При расчете бетонных элементов на действие сжимающей силы следует учитывать деформации от неравномерного нагрева бетона по высоте сечения, определяемые по указаниям пп. 1.27—1.31 и 4.16, суммируя их с эксцентриситетом продольной силы. Если деформации от нагрева уменьшают эксцентриситет продольной сипы, то их не учитывают.

Внецентренно сжатые элементы

3.2. Растет внецентренно сжатых бетонных элементов, подвергающихся равномерному и неравномерному нагреву по высоте сечения с температурой бетона наиболее нагретой грани до 400 °С, необходимо выполнять из условия формулы (12) СНиП 2.03.01-84, в котором расчетное сопротивление бетона R_b следует дополнительно умножать на коэффициент условий работы бетона g_bt, приведенный в табл. 10, в зависимости от средней температуры бетона сжатой зоны сечения. Коэффициент a принимают равным 1.

Для элементов прямоугольного сечения площадь сечения сжатой зоны бетона A_b следует определять по формуле (13) СНиП 2.03.01-84.

При неравномерном нагреве по высоте сечения с температурой бетона наиболее нагретой грани более 400 °С расчет внецентренно сжатых элементов следует производить с учетом различия прочности бетона по высоте сечения. Сечение по высоте разделяют на две части, нагретых до температуры менее и более 400 °С.

Проверка прочности внецентренно сжатых бетонных элементов с учетом сопротивления бетона растянутой зоны должна производиться из условия формулы (14) СНиП 2.03.01-84, в котором расчетное сопротивление бетона R_bt следует дополнительно умножать на коэффициент условий работы бетона g_tt, принимаемый по табл. 10:

при нагреве со стороны сжатой зоны — в зависимости от средней температуры бетона растянутой зоны;

при нагреве со стороны растянутой зоны — в зависимости от температуры бетона растянутой грани.

При проверке прочности сечений необходимо учитывать напряжения растяжения в бетоне s_btt, определяемые по формуле (32), вызванные нелинейным распределением температур бетона по высоте сечения элемента.

Наибольшая температура бетона сжатой зоны сечения элементов не должна превышать предельно допустимую температуру применения бетона, указанную в ГОСТ 20910—82.

Коэффициент h, входящий в формулы (13) и (14) СНиП 2.03.01-84, находят по формулам (19) и (20) тех же норм и правил, принимая момент инерции сечения I равным I_red, который определяют согласно требованиям п. 1.15.

В формуле (22) СНиП 2.03.01-84 расчетное сопротивление бетона R_b следует дополнительно умножать на коэффициент условий работы бетона g_bt, принимаемый по табл. 10, в зависимости от температуры бетона в центре тяжести сечения.

Коэффициент b в формуле (21) СНиП 2.03.01-84 следует определять в зависимости от температуры бетона в центре тяжести сечения по табл. 23.

Таблица 23

Номера составов бетона по табл. 9	Коэффициент b при температуре бетона, °С, в центре тяжести сечения
	50	100	200	300	500	700	900
1 — 3	1,2	1,4	1,5	2,0	—	—	—
4 — 11, 23, 24	1,6	1,6	1,8	1,9	6,7	16,0	—
12 — 18, 29, 30	1,5	1,5	2,0	8,0	33,0	—	—
19 — 21	1,2	1,4	1,5	2,0	16,0	25,0	50,0

Примечания: 1. Коэффициент b для промежуточных значений температур определяется по интерполяции.

2. Если температура бетона в центре тяжести внецентренно сжатого сечения превышает наибольшую температуру, для которой даны числовые значения b, то допускается расчетное сечение принимать с неполной высотой, в центре тяжести которого температура бетона не превышает наибольшую величину, указанную в таблице.

Изгибаемые элементы

3.3. Изгибаемые бетонные элементы, подвергающиеся воздействию температуры, допускается применять только в случае, если они лежат на грунте или специальной подготовке, и, в виде исключения. в других случаях при условии, что они рассчитываются на нагрузку от собственного веса и под ними исключается возможность нахождения людей и оборудования.

Расчет изгибаемых бетонных элементов должен производиться из условия (23) СНиП 2.03.01-84, в котором коэффициент a для бетона составов № 1—21, 23, 29 (см. табл. 9) принимается равным 1; расчетное сопротивление бетона R_bt следует дополнительно умножать на коэффициент условия работы бетона g_tt, принимаемый согласно указаниям п. 3.2.

При этом необходимо учитывать напряжения растяжения s_btt в бетоне по указаниям п. 3.2.

При неравномерном нагреве по высоте сечения с температурой бетона наиболее нагретой грани выше 400 °С момент сопротивления сечения W_pl следует определять по формуле (16) СНиП 2.03.01-84, принимая площадь, статический момент и момент инерции приведенного сечения по указаниям п. 1.15.

3.4. Расчет элементов бетонных конструкций на местное сжатие (смятие) должны производить по СНиП 2.03.01-84 и дополнительным указаниям п. 3.16.

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ПО ПРОЧНОСТИ

Расчет по прочности сечений,

нормальных к продольной оси элемента

3.5. Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента, при воздействии повышенных и высоких температур должны выполнять по СНиП 2.03.01-84 с учетом дополнительных требований пп. 3.6—3.9.

3.6. Расчетные сопротивления бетона R_b следует принимать с учетом коэффициента условий работы бетона g_bt, определяемого по табл. 10:

для элементов прямоугольного и кольцевого сечений, а также тавровых сечений с полкой в растянутой зоне — в зависимости от средней температуры бетона сжатой зоны сечения;

для двутавровых и тавровых сечений с полкой в сжатой зоне — в зависимости от средней температуры бетона отдельно сжатой зоны ребра и сжатых свесов полки.

Среднюю температуру бетона сжатой зоны прямоугольных сечений при x < x_R допускается принимать по температуре бетона, расположенного на расстоянии 0,2h₀ от сжатой грани сечения. Если x = x_R h₀ или сечение полностью сжато (x = h), коэффициент условий работы бетона g_bt допускается принимать в зависимости от температуры бетона, расположенного на расстоянии 0,5х от сжатой грани сечения.

При расчете на нагрузку наибольшая температура бетона сжатой зоны сечения элемента не должна превышать предельно допустимой температуры применения бетона, указанной в ГОСТ 20910-82. Полка, расположенная в растянутой зоне, в расчете не учитывается.

Расчетные сопротивления арматуры R_s и R_sc следует принимать с учетом коэффициента условий работы арматуры g_st, определяемого по табл. 20 в зависимости от температуры соответствующей арматуры. При этом температура арматуры не должна превышать предельно допустимой температуры применения арматуры, устанавливаемой по расчету (см. табл. 17).

3.7. При определении граничного значения относительной высоты сжатой зоны бетона x_R по формуле (25) СНиП 2.03.01-84 величину w следует вычислять по формуле (26) тех же норм и правил, принимая коэффициент а равным для бетона составов (см. табл. 9):

№ 1 — 3, 6, 7, 10 — 15, 19 и 21 — 0,85;

№ 4, 5, 8, 9, 16 — 18, 23 и 29 — 0,80.

В формуле (25) СНиП 2.03.01-84 для жаростойкой арматуры, указанной в табл. 19, следует принимать s_sc,u= R_s. Для всех классов арматуры коэффициент условий ее работы g_st принимают по табл. 20 в зависимости от температуры арматуры.

3.8. При определении условной критической силы N_cr по формуле (58) СНиП 2.03.01-84 следует учитывать указания пп. 3.2 и 4.4.

При расположении арматуры только у одной из граней сечения, вычисляя N_cr по формуле (58) СНиП 2.03.01-84, принимают I_s = 0.

3.9. При расчете центрально растянутых железобетонных элементов, неравномерно нагретых по высоте сечения, правая часть условия (60) СНиП 2.03.01-84 заменяется суммой произведений площади арматуры, расположенной по каждой из сторон сечения, на расчетное сопротивление арматуры R_sи коэффициент условий работы арматуры g_st, принимаемый по табл. 20 в зависимости от температуры соответствующей арматуры.

Расчет по прочности сечений,

наклонных к продольной оси элемента

3.10. Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента, при воздействии повышенных и высоких температур должен производиться на действие поперечной силы и изгибающего момента по СНиП 2.03.01-84 с учетом дополнительных требований пп. 3.11—3.15.

Расчет сечений,

наклонных к продольной оси элемента,

на действие поперечной силы

3.11. При расчете железобетонных элементов с поперечной арматурой на действие поперечной силы должно соблюдаться условие формулы (72) СНиП 2.03.01-84, обеспечивающее прочность по наклонной полоса между наклонными трещинами. В формулах (72) и (74) СНиП 2.03.01-84 расчетное сопротивление бетона R_b должно дополнительно умножаться на коэффициент условий работы бетона g_bt, принимаемый по табл. 10 в зависимости от температуры бетона в центре тяжести сечения. При вычислении коэффициента j_w₁ по формуле (73) СНиП 2.03.01-84 коэффициент a вычисляют по формуле (57), в которой коэффициенты b_b и b_s принимают по табл. 10 и 20 в зависимости от максимальной температуры хомутов. В формуле (74) СНиП 2.03.01-84 коэффициент b для составов бетона (см. табл. 9) принимается:

№ 1 — 3, 6, 7, 10 — 15, 19 — 21 — 0,01

№ 4, 5, 8, 9, 16 — 18, 23 и 29